Question

2．下面是探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：

（1）點(diǎn)燃蠟燭后，光具座上情況如圖所示，此時(shí)應(yīng)該將凸透鏡向下（選填“向上”或“向下”）調(diào)節(jié)．此時(shí)在光屏上得到清晰的像，根據(jù)這一原理可以制成投影儀（選填“照相機(jī)”、“投影儀”或“放大鏡”）．
（2）若將蠟燭放到光具座的25cm處時(shí)，只移動(dòng)光屏，可承接到等大的像．那么凸透鏡的焦距為10cm．
（3）若在某次實(shí)驗(yàn)中，光屏在距凸透鏡15cm處承接到清晰的像，那么此時(shí)蠟燭應(yīng)該距凸透鏡大于20cm．
（4）在上一步的調(diào)節(jié)完成后，在凸透鏡右側(cè)加一個(gè)鏡片，光屏上的成像不再清晰．保持其他元件不動(dòng)，向遠(yuǎn)離凸透鏡方向適當(dāng)移動(dòng)光屏后又可在光屏上看到清晰的像，那么后加入鏡片為近視（選填“近視”或“遠(yuǎn)視”）眼鏡鏡片．

Answer 1

分析 （1）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上；
物距小于像距，成倒立放大的實(shí)像，投影儀根據(jù)這一原理制成的；
（2）將蠟燭放到光具座的25cm處時(shí)，求出物距；當(dāng)u=2f，物體經(jīng)過(guò)凸透鏡成倒立、等大的實(shí)像；
（3）光屏在距凸透鏡15cm處承接到清晰的像，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)物體應(yīng)該在二倍焦距之外；
（4）在凸透鏡右側(cè)加一個(gè)鏡片，光屏上的成像不再清晰．保持其他元件不動(dòng)，向遠(yuǎn)離凸透鏡方向適當(dāng)移動(dòng)光屏后又可在光屏上看到清晰的像，說(shuō)明此鏡片對(duì)光線有發(fā)散作用．

解答 解：（1）為使所成像能在光屏的中心，必須使?fàn)T焰、凸透鏡、光屏的中心在同一高度上．由于燭焰在光屏上像的位置偏高，要想使像成在光屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)蠟燭使?fàn)T焰向上調(diào)節(jié)，或?qū)⒐馄料蛏险{(diào)節(jié)，或?qū)⑼雇哥R向下調(diào)節(jié)；
由圖可知，此時(shí)的物距小于像距，成倒立放大的實(shí)像，投影儀根據(jù)這一原理制成的；
（2）若將蠟燭放到光具座的25cm處時(shí)，物距為u=45cm-25cm=20cm，此時(shí)在光屏上接收到一個(gè)等大的像，所以凸透鏡焦距為f=$\frac{1}{2}$u=$\frac{1}{2}$×20cm=10cm；
（3）屏在距凸透鏡15cm處承接到清晰的像，像距在一倍焦距和二倍焦距之間，此時(shí)物體應(yīng)該在二倍焦距之外，即蠟燭應(yīng)該距凸透鏡大于20cm；
（4）在凸透鏡右側(cè)加一個(gè)鏡片，光屏上的成像不再清晰．保持其他元件不動(dòng)，向遠(yuǎn)離凸透鏡方向適當(dāng)移動(dòng)光屏后又可在光屏上看到清晰的像，說(shuō)明此鏡片對(duì)光線有發(fā)散作用，即加入的鏡片為近視眼鏡鏡片（凹透鏡）．
故答案為：（1）向下；投影儀；（2）10；（3）大于20；（4）近視．

點(diǎn)評(píng) 燭焰、凸透鏡、光屏的中心大致在同一高度，燭焰的像才能呈現(xiàn)在光屏的中央位置，這是光屏上不能接到像，或像沒(méi)有呈現(xiàn)在光屏中央，首先要考慮的問(wèn)題．同時(shí)還考查了凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用問(wèn)題．